JP3200326B2 - 円板状被処理物の移載方法及び移載装置 - Google Patents

円板状被処理物の移載方法及び移載装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハ等の円板
状をなす被処理物を目的位置まで移送して載置する方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の円板状をなす被処理
物を所定の位置で受け取り、所定の位置まで搬送して受
け渡す装置として、搬送ベルトや移載ロボットが従来か
ら用いられている。
【0003】これら搬送ベルトや移載ロボットにあって
は、上流側または下流側にアライメントステーションを
配置し、被処理物の位置決めを正確に行うようにしてい
る。また、移載ロボットの中には円板状被処理物の外周
部を把持する構造のものがあり、このような構造の移載
ロボットにあっては把持した時点で機械的に円板状被処
理物の位置決めが済んでしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、一般
的な移載装置にあってはアライメントステーションを設
けなければならないので、製造ライン全体が大掛りとな
り、またアライメントに要する時間も製造効率に悪影響
を与えている。
【0005】また、円板状被処理物の外周部を把持する
構造の移載ロボットを用いた場合には把持した時点で円
板状被処理物の中心点が決ってしまうので、アライメン
トステーションを省略することも可能である。しかしな
がら、このような構造のロボットは円板状被処理物の外
周部を把持するため、例えば表面に液体を塗布した状態
の半導体ウェーハ等を把持しようとすると、液体の部分
にロボットのフィンガーが触れてしまい、膜厚が不均一
になったり、フィンガーに塗布液が付着し、これが浮遊
異物になってスループットが低下する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、移載装置を中心としてその周囲に円板状被処理
物に対して異なる処理を行う複数の処理装置を配置し、
移載装置を用いて前記処理装置のうち1つの処理装置か
ら他の処理装置へ直接円板状被処理物を送り込む移載方
法であって、前記移載装置は回転可能なボックス状本体
と、このボックス状本体の長さ方向に進退動する支持部
材と、円板状被処理物の外周縁を検出する少なくとも2
つのセンサを備え、前記1つの処理装置から支持部材に
よって円板状被処理物を引き込む際に前記センサにて円
板状被処理物外周の3つの点を検出し、この検出した3
つの点を通る外接円の中心点を求め、移載装置によって
円板状被処理物を前記他の処理装置へ送り込む際に、前
記求めた中心点と他の処理装置における円板状被処理物
を受け取る部材の中心とが一致するように移載装置の回
動角および支持部材の伸びストロークを設定するように
した。
【0007】前記異なる処理を行う処理装置としては、
回転カップ型塗布装置、減圧乾燥装置およびエッジ洗浄
装置が挙げられる。
【0008】上記の移載装置において、受け取り位置及
び受け渡し位置に対して進退動するアームを回動可能な
ブロックに取り付けることで、目的とする位置に正確に
円板状被処理物を移載することが可能になる。尚、アー
ムを上下2段にすることで、移載装置としての効率を向
上させることができる。
【0009】ここで、円板状被処理物の例としては、外
周の一部に位置決め用の切欠(オリエンテーションフラ
ット)を形成した半導体ウェーハが挙げられ、この場合
には前記センサーは3つ設けることが好ましい。即ち、
センサーが2つであると、1つが前記切欠にかかってし
まった場合に、外接円が得られなくなる。
【0010】
【作用】半導体ウェーハ等の円板状被処理物の外周に非
接触のままで中心点を割り出すことができるので、被処
理物外周を破損したり、被処理物表面に塗布液を塗布し
ていても塗布液が付着することがない。また、一連の搬
送或いは移載の動きの途中で円板状被処理物の中心点を
割り出すので、アライメントのための特別なステーショ
ンを設ける必要がなくなる。
【0011】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1乃至図3は本発明に係る移載装
置を組込んだ塗布−乾燥−洗浄ステーションの平面図、
図4は本発明に係る移載装置の斜視図、図5は本発明に
係る移載方法の原理を説明した図である。
【0012】図1乃至図3に示す塗布−乾燥−洗浄ステ
ーションは、中心に本発明に係る移載装置1を配置し、
その周囲に受け渡し装置20、回転カップ型塗布装置3
0、減圧乾燥装置40及びエッジ洗浄装置50を配置し
ている。
【0013】移載装置1は図4に示すように、ボックス
状本体2にアーム3,4を干渉しないように重ねて設
け、これらアーム3,4を本体2内に収納した駆動機構
によって本体の長さ方向に進退動させるようにしてい
る。
【0014】また、ボックス状本体2の一端側には環状
の支持体5を設け、この支持体5に発光素子6a,7
a,8aを取り付け、これら発光素子6a,7a,8a
と対向する本体2の上面に受光素子6b,7b,8bを
設け、発光素子6aと受光素子6bでセンサー6を、発
光素子7aと受光素子7bでセンサー7を、発光素子8
aと受光素子8bでセンサー8を構成している。
【0015】更に、ボックス状本体2は軸9(図1〜図
3参照)を中心として回動可能とされ、且つ上下動も可
能とされている。そして、ボックス状本体2内には制御
装置を組み込み、この制御装置からの信号によってボッ
クス状本体2の回動量、上下動及びアーム3,4の進退
動のストローク長さをコントロールするようにしてい
る。
【0016】また、受け渡し装置20はベース21にウ
ェーハWの載置台22を備え、その周囲に位置決めピン
23…を配置し、載置台22にウェーハWを載置した状
態で載置台22の中心に向かってピン23…を移動する
ことでウェーハWの中心と載置台22の中心とが一致す
るように位置決めする。
【0017】受け渡し装置20において、位置決めピン
23…を4本配置したのは、ウェーハWの外周の一部に
他の工程で必要な位置決め用の切欠(オリエンテーショ
ンフラット)Woがあり、ここにピンの1つが一致して
も残りの3本でアライメントができるようにするためで
ある。尚、位置決めピン23の本数は4本以上であれば
よく5本,6本でもよい。
【0018】また、本発明にあっては後述するように移
載装置1自体がウェーハWのアライメント機能を備えて
いるので、受け渡し装置20で正確にアライメントしな
くともよいので、位置決めピン23…を省くことも可能
である。
【0019】回転カップ型塗布装置30は、アウターカ
ップ31内に回転せしめられるインナーカップを配置
し、インナーカップ内にウェーハWをセットし、このセ
ットされたウェーハW表面に塗布液を滴下した後、アウ
ターカップ31及びインナーカップの上面開口を蓋体で
閉塞した状態でインナーカップを回転せしめ、遠心力に
て塗布液をウェーハW上面に均一に拡散せしめる。
【0020】減圧乾燥装置40は、ケース41内にウェ
ーハ載置台を配置し、表面に塗布液が塗布されたウェー
ハWをウェーハ載置台上にセットし、蓋体で閉塞した状
態でケース41内を減圧し、塗布液中の溶媒を除去して
乾燥せしめる。尚、ウェーハ載置台を回転せしめてケー
ス41内を減圧するようにしてもよく、このときの回転
速度は前記回転カップ型塗布装置30よりも低速とす
る。
【0021】エッジ洗浄装置50は、ケース51内にス
ピンナーを配置するとともに、ウェーハWの周縁部に洗
浄液を噴出するノズル52を備えている。
【0022】次に塗布−乾燥−洗浄ステーションの作用
について説明する。先ず、図1に示すように移載装置1
を受け渡し装置20に向け、アーム3を伸ばして受け渡
し装置20の載置台22上にセットされているウェーハ
Wの下方に差し入れ、次いで、移載装置1全体を上昇さ
せ、載置台22上からウェーハWをアーム3上に受け取
り、アーム3を引き込む。
【0023】アーム3を引き込むことによってウェーハ
Wは前記発光素子6a,7a,8aと受光素子6b,7
b,8bとの間を通過することになり、以下に述べる原
理でセンサー6,7,8にてウェーハWの中心が求めら
れる。
【0024】即ち、ウェーハWが引き込まれると、その
引き込まれる速度に応じて図5の点線のウェーハで示す
ように、発光素子6aと受光素子6bとを結ぶ線とウェ
ーハWの外周との交点P1,P2、発光素子7aと受光
素子7bとを結ぶ線とウェーハWの外周との交点P3,
P4、発光素子8aと受光素子8bとを結ぶ線とウェー
ハWの外周との交点P5,P6の合計6点が与えられ
る。
【0025】上記のP1〜P6の6点のうち例えば切欠
oにかかる点(P6)を除いた中から適当な3点を前
記制御装置が選択し、この3点を通る外接円の中心O1
を求める。この中心O1をウェーハWの中心と見做す。
【0026】次いで、図2に示すように、移載装置1
(ボックス状本体2)を回転させて回転カップ型塗布装
置30に向け、アーム3を伸ばしウェーハWを回転カッ
プ型塗布装置30のスピンナー上にセットする。尚、効
率的な処理を行うため本実施例では、他方のアーム4も
使用してウェーハWを移載するようにしている。
【0027】ここで、ウェーハWを回転カップ型塗布装
置30のスピンナー上にセットするにあたっては、前記
の方法にて求めたウェーハWの中心O1と塗布装置30
のスピンナー中心O2とが一致するように本体2内に組
み込んだ制御装置から駆動機構に信号を出力し、移載装
置1の回転角及びアームの伸びストロークを設定する。
【0028】そして、回転カップ型塗布装置30におけ
る塗布工程が終了したら、アーム3を伸ばしウェーハW
を受け取り、アーム3を引き込む。この引き込み動によ
って再びウェーハWの中心を求める。
【0029】即ち、図5の想像線で示すウェーハW’を
塗布工程が終了した後にアーム3で受け取ったウェーハ
とすると、このウェーハW’の中心O3を、点P7,P
8,P9,P10,P11,P12のうちの3点を選択
して求め、求めた中心O3と減圧乾燥装置40のスピン
ナー中心O4とが一致するように本体2内に組み込んだ
制御装置から駆動機構に信号を出力し、移載装置1の回
転角及びアームの伸びストロークを設定する。
【0030】同様にして、減圧乾燥装置40にて乾燥工
程が終了したウェーハをエッジ洗浄装置50に送り込む
場合も、ウェーハWの中心と減圧乾燥装置40の回転す
る載置台の中心とが一致するように駆動機構を制御す
る。
【0031】以上において本来であれば、塗布装置から
減圧乾燥装置、減圧乾燥装置からエッジ洗浄装置にウェ
ーハを移載するにあたり、各移載毎にアライメントする
必要があるが、本発明によれば特別なアライメント機構
を設けることなく、正確な位置決めができる。
【0032】尚、図示例にあってはアームによってウェ
ーハWの下面を支持して移載する装置について説明した
が、ベルトによってウェーハWの下面を支持する装置に
ついても本発明は適用することができる。
【0033】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
少なくとも2つのセンサーによって少なくとも円板状被
処理物外周の3つの点を検出し、検出した3つの点を通
る外接円の中心点を求め、この中心点を円板状被処理物
の中心点と見做し、この中心点を基準として円板状被処
理物を移送或いは受け渡すようにしたので、半導体ウェ
ーハ等の円板状被処理物の外周に接触することなく移載
が可能となる。したがって、被処理物外周を破損した
り、被処理物表面に塗布液を塗布していても塗布液が付
着することがない。
【0034】また、一連の搬送或いは移載の動きの途中
で円板状被処理物の中心点を割り出すので、アライメン
トのための特別なステーションを設ける必要がなくな
り、製造ラインの簡略化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る移載装置を組み込んだ塗布−乾燥
−洗浄ステーションの平面図
【図2】同塗布−乾燥−洗浄ステーションの平面図
【図3】同塗布−乾燥−洗浄ステーションの平面図
【図4】本発明に係る移載装置の斜視図
【図5】本発明に係る移載方法の原理を説明した図
【符号の説明】
1…移載装置、2…移載装置本体、3,4…アーム(支
持体)、6,7,8…センサー、6a,7a,8a…発
光素子、6b,7b,8b…受光素子、20…受け渡し
装置、30…回転カップ式塗布装置、40…減圧乾燥装
置、50…エッジ洗浄装置、P1〜P6,P7〜P12
…外接円を求めるための点 O1,O3…外接円の中心、
2…回転カップ式塗布装置のスピンナーの中心、O4
減圧乾燥装置のスピンナーの中心、W…半導体ウェー
ハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有川 徹 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東京応化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−48443(JP,A) 特開 平5−226437(JP,A) 特開 平5−74699(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B65G 49/07 H01L 21/027

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 移載装置を中心としてその周囲に円板状
    被処理物に対して異なる処理を行う複数の処理装置を配
    置し、移載装置を用いて前記処理装置のうち1つの処理
    装置から他の処理装置へ直接円板状被処理物を送り込む
    移載方法であって、前記移載装置は回転可能なボックス
    状本体と、このボックス状本体の長さ方向に進退動する
    支持部材と、円板状被処理物の外周縁を検出する少なく
    とも2つのセンサを備え、前記1つの処理装置から支持
    部材によって円板状被処理物を引き込む際に前記センサ
    にて円板状被処理物外周の3つの点を検出し、この検出
    した3つの点を通る外接円の中心点を求め、移載装置に
    よって円板状被処理物を前記他の処理装置へ送り込む際
    に、前記求めた中心点と他の処理装置における円板状被
    処理物を受け取る部材の中心とが一致するように移載装
    置の回動角および支持部材の伸びストロークを設定する
    ことを特徴とする円板状被処理物の移載方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の円板状被処理物の移載
    方法において、前記異なる処理を行う処理装置は、回転
    カップ型塗布装置、減圧乾燥装置およびエッジ洗浄装置
    であることを特徴とする円板状被処理物の移載方法。
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